電化學(xué)沉積合成錫基合金薄膜及其作為鋰離子電池負(fù)極材料的研究.pdf

1、鋰離子電池由于其優(yōu)異的電化學(xué)性能和安全無(wú)公害等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儲(chǔ)能電池的產(chǎn)業(yè)中，成為各國(guó)研究者競(jìng)相研究的熱點(diǎn)。本論文結(jié)合目前鋰離子電池電極材料的研究熱點(diǎn)，分別對(duì)Sn基合金負(fù)極材料和Mn基正極材料進(jìn)行了研究，系統(tǒng)地探索一些相關(guān)電池體系的物理化學(xué)性能，并給出了合理的解釋，從中得出相應(yīng)結(jié)論，為它們的實(shí)際應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。本論文的主要內(nèi)容和結(jié)論如下： (1)論文采用電化學(xué)沉積的方法合成了Ni-Sn合金薄膜，并對(duì)其作為鋰離子電池負(fù)極材料

2、的電化學(xué)性能進(jìn)行了研究，同時(shí)對(duì)沉積集流體、電鍍液、沉積條件和高溫淬火等因素對(duì)Ni-Sn合金薄膜的電化學(xué)性能的影響進(jìn)行了優(yōu)化。研究結(jié)果表明，電化學(xué)沉積方法得到的Ni-Sn合金薄膜是一種由單質(zhì)Sn和Ni3Sn組成的復(fù)合薄膜。泡沫鎳作為沉積集流體可以緩解其在電化學(xué)循環(huán)過(guò)程中的體積膨脹，提高了電化學(xué)循環(huán)性能；電鍍液中不同添加劑的加入可以提高或降低Sn的沉積電位，相應(yīng)地降低或提高Sn在合金中的沉積比例，影響其電化學(xué)性能；提高沉積溫度可以提高了Ni

3、-Sn合金薄膜的循環(huán)性能；高溫淬火可以提高Ni-Sn合金的結(jié)晶性，提高合金與基體的結(jié)合度，從而提高合金的電化學(xué)性能。 (2)采用與研究Ni-Sn合金相同的方法，本論文對(duì)Co-Sn合金的電化學(xué)沉積制備和電化學(xué)性能也進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明得到的Co-Sn合金薄膜由單質(zhì)Sn、Co3Sn2和β-Co3Sn組成。電化學(xué)性能測(cè)試表明Co-Sn合金薄膜也表現(xiàn)出MxSny-Sn特有的電化學(xué)特性，進(jìn)一步證明了MxSny-Sn的充放電機(jī)理。